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 Vous avez dit "Dematriçage" ?

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MessageSujet: Vous avez dit "Dematriçage" ?    Vous avez dit "Dematriçage" ?  EmptyDim 5 Aoû 2018 - 15:17

Et bien, voici le premier post sur un sujet qui, je crois, va m'occuper pendant plusieurs mois...  study

Tout est parti d'un test sur des images que vous m'avez (obligeamment) passées...

- je les avais "additionnées" selon un profile donné depuis les "Raw" dans le logiciel X
- ensuite refait la même procédure dans le logiciel Y
- en finale, question de voir que je n'étais pas devenu totalement fou, j'avais converti tous les 
raws à la main et refait la procédure "IRIS" (de ma jeunesse...  geek )

Pour arriver à trois résultats totalement différents !
Un peu (aux précisions de conversion près, ok...) mais quasiment différents, là, je me suis posé des questions...  scratch scratch scratch  

Deux solutions : 
- l"opérateur est fou (merci de ne pas répondre à cette question, je connais la réponse...  cool-blue)
- les logiciels divergent totalement à un moment sur un élément (lequel ?) et cela induit une erreur grandissante dans le résultat... 

Ok, comme je suis fou (donc, les coupables, ce sont les autres), repartons à la base..

Les phases de "traitement" sont archi-connus et documentés maintes fois sur des sites (y compris celui-ci)
- une image RAW est capturée via l'APN (qui effectue des traitements de conversion A/N annoncés "minimum")
- on stocke dans celle-ci plusieurs "plans" issus des pixels de couleur différentes, mis selon une "grille" devant chaque photosite...

Vous avez dit "Dematriçage" ?  236px-Algorithme_de_d%C3%A9matricage.svg

- une opération nommée "Demosacing" ou "Dématriçage" fournit des plans R,G,B sur lequel s'appliquent ensuite
la suite du processus... 

Ok, on commence par cette dernière opération, qui est la première source de "problème" possible... 

Après de (très) longues heures de recherche et de tests, ok, j'y suis... 
Je peux désormais "traiter" un format RAW avec plusieurs algorithmes de dematriçage (pas tous, car sur Windows,
j'ai des limites... Faudrait que je passe sous Linux pour aller plus loin (une question de licences GPL et de MIT, compliqué 
à comprendre) 

Premier résultat : 
- vous partez de la même image RAW (format Sony, fourni par PVG), 
- vous appliquez les différentes logiques (sous 8 bits, pour le moment)
- vous sauvez en tiff... 

Ceci représente le résultat de l'assemblage" des couleurs de la grille, donc, les pixels représentant n'importe quoi (y compris le bruit) 
AVANT tout traitement "astro" (dark, empilement, etc...) 

Vous avez dit "Dematriçage" ?  Compar10

C'est déjà évocateur... 
rem : Visiblement la méthode AHD est celle qui est la plus fréquente... 
Maintenant que le code fonctionne (donc, reproductible sur n'importe quelle photo du forum)...   Mr. Green
La théorie autour de tout ceci... 

La suite au prochain post...

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Dematriçage" ?    Vous avez dit "Dematriçage" ?  EmptyDim 5 Aoû 2018 - 21:21

Bon, revenons à nos pixels... 

Quels logiciels utiliser ?

1) il existe un logiciel "open source" disposant de toutes les subtilités du traitement 
des images raw : RawTherapee. Il dispose de nombreuses fonctions et options (dont l'appel de tous
les algorithmes de dématriçage et  la gestion du traitements du bruit. 

2) ensuite, pour comparer, je vais utiliser le module "rawpy" de Python pour effectuer les mêmes opérations

Donc, deux voies : 
- voie "native" : on part des "raw", on utilise le dematriçage proposé dans le logiciel et l'addition est faite en interne. Le résultat (en 8 ou 16 bits) sera fourni dans une image tiff

- voie "tiff" : toutes les images raw sont d'abord pré-traitées dans un logiciel extérieur, 
sauvées via Tiff (ou fits) et additionnées depuis ce format.  
Le résultat (en 8 ou 16 bits) sera fourni dans une image tiff  

Pourquoi faire ? Cela devrait être la même chose, non ?

Et bien, sans rentrer dans les détails qui seront analysées, regardez ce que cela donne si on n'y fait 
pas attention.

Vous avez dit "Dematriçage" ?  Compar11   
A gauche, le "dématriçage" via l’algorithme AHD (sans modifier les autres options) dans RawTherapee
A droite, le "dématriçage" via l’algorithme AHD utilisé via rawpy...(natif, sans option)

Le moins que l'on peut dire, c'est qu'il manque quelque chose...  scratch

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Dematriçage" ?    Vous avez dit "Dematriçage" ?  EmptyDim 5 Aoû 2018 - 23:20

Logiciel DSS (DeepSkystacker)

Utilise le célèbre DCRAW (on en reparlera)
Dispose de 4 manières de combiner les pixels
- Bilinéaire
- AHD
- Bayer Drizzle
- SuperPixel

Comme bien expliqué dans la documentation... 

"La première méthode permettant de reconstituer les couleurs à partir de la matrice de Bayer consiste donc à interpoler les couleurs manquantes à partir des pixels avoisinants."

"De nombreuses méthodes d'interpolation permettent d'obtenir des résultats plus ou moins bons (linéaire, gradient ...), mais toute au détriment de la qualité de l'image finale par rapport au négatif numérique. En effet, qui dit interpolation dit "estimation" et donc l'introduction d'une imprécision dans l'image traitée et a fortiori dans l'image finale qui est la somme des images empilées."

=> donc, tout ce qui est "interpolé" (donc on mélange les pixels R;G;N;G selon une méthode ou l'autre) induit des 
approximations dans l'image, selon l'algo utilisé. Et c'est vrai, la lecture des différents algorithmes montre que 
chacun va "privilégier" une situation ou pas. 

Ex : AHD (très ancien, reconnu comme dépassé, mais présent partout) se base sur une notion "homogénéité" entre couleurs
pour définir le résultat (propriétés des pixels à varier fortement, ou pas, entre eux).  

"A ce propos, les logiciels fournis avec les appareils photos numériques sont probablement les moins bien placés en terme de qualité dans le cadre d'une utilisation en astrophotographie. 
Si vous les utilisiez pour transformer vos fichiers RAW en fichiers TIFF 16 bits, vous pourrez constater immédiatement une amélioration sensible en utilisant DeepSkyStacker"

=> la dernière phrase n'est tout à fait claire.. 
- la première partie = indiquerai que les concepteurs des fichiers raw ne fournissent pas le meilleur résultat
- la deuxième partie = laisse planer un doute... Faut-il convertir en tiff avant DSS, ou pas ?  scratch  

Bref, testons...

Voici le résultat sur l'image test
Vous avez dit "Dematriçage" ?  Compar12


Voici le résultat de l'addition de 10 images, 
balance de blanc issu du boitier, empilage par moyenne
Vous avez dit "Dematriçage" ?  Compar13    
On reviendra sur AHD et bilinéaire, mais revenons aux deux modes "propres" à DSS 

Super-Pixel...
On évite l'interpolation en créant un seul super pixel à partir de chaque groupe de 4 pixels (RGBG).
- tous les groupes de 4 pixels = max luminance (et pas "divisés")
- divise la taille des images par 4

On indique "La méthode du super-pixel donne de très bon résultats dans le cas où peu d'images sont disponibles." 
On prend note... (et ici, c'est le cas)

BayerDrizzle
"Lorsque qu'un nombre relativement important d'images est disponible, et en profitant d'un alignement avec une précision supérieure au pixel, DeepSkyStacker détermine ainsi par petit bout les valeurs réelles des trois composantes RGB pour chaque pixel, et ce sans qu'aucune interpolation ne soit nécessaire"

Donc, on "empile", puis convertit... 
Et là, il faut un grand nombre d'image... En théorie (pas le cas ici, mais le résultat est proche des autres).

Une fois mis à taille égale (rappel : super-pixels = taille /4), nous avons
Vous avez dit "Dematriçage" ?  Compar14

Rem : là, une remarque sur le format utilisé pour sauver le résultat dans DSS... 
systématiquement, il génère un fichier "Autosave" de travail qui
- il est 32 bits : ok, soit...
- il est en format Tiff : ok
- il contient des "tags", déviants de la norme Tiff (non répertoriés), non supportés par divers logiciels...  Shit

En fait, la solution est simple : il suffit de les ignorer, et tout va bien ! Mais si on "vérifie" avant d'ouvrir = erreur !!!  Rolling Eyes 
Donc : Gimp (2.8, 2.9) = error... AstroArt = error,  etc... Mais PS CS2 = ok... Rawtherapie, ok...

MAIS...  

Il suffit de faire "save" (ce qui est prévu) pour disposer ensuite d'une image Tiff (en 16bits et 32bits) correcte... 

Donc : si on doit échanger ou traiter des images issues de DSS
ne PAS utiliser le format "autosave", qui n'est visiblement PAS destiné à cet usage... 
Faire Save et choisir son (bon) format.   tongue tongue tongue

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Dematriçage" ?    Vous avez dit "Dematriçage" ?  EmptyLun 6 Aoû 2018 - 7:51

Bien, examinons maintenant les deux formats "non interpolés"... 

Vous avez dit "Dematriçage" ?  Captur10

Les différences sautent déjà aux yeux....

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